Ручне кування. Контроль якості поковок
Професійне навчання
Загальні відомості. Якість машини залежить від якості її вузлів і деталей. Більшість відповідальних деталей машин виготовляють з поковок, тому завданням ковальського цеху або ділянки є не тільки випуск певної кількості поковок, а й забезпечення їх високої якості. Це завдання може бути вирішена тільки при успішній організації технічного контролю в цеху, на ділянці і робочому місці.
Важливими критеріями високої якості є такі технологічні ознаки останнього, як відсутність неприпустимих дефектів у вихідному матеріалі, а також відповідність механічних властивостей, структури металу, геометричних розмірів і шорсткості поверхні деталей значенням, необхідним технічною документацією.
Організація технічного контролю на підприємстві і її види. Контроль якості продукції на заводі здійснюють два відділи - технічного контролю і державного контролю. Виготовлена заводом продукція може бути відправлена замовникам тільки після її приймання представниками відділу держконтролю.
Різниця між відділом технічного контролю (ВТК) заводу і відділом держконтролю полягає в наступному. ВТК, будучи одним з підрозділів підприємства, не тільки контролює якість продукції, але і з'ясовує також причини браку і активно впливає на служби заводу з метою його запобігання на всіх етапах виробництва деталей, вузлів і машин в цілому. Відділ держконтролю, що представляє інтереси замовника, перевіряє, як правило, якість кінцевої продукції (трактора, автомобіля, телевізора і т.д.); він є особливим підрозділом Держстандарту СРСР на підприємстві і не підпорядковується керівництву останнього.
Організаційна структура ВТК на підприємстві залежить від характеру виробництва, обсягу і типу продукції, що випускається. На більшості підприємств до складу ВТК входять такі підрозділи:
- група вхідного контролю, що здійснює контроль і приймання надходять на завод з інших підприємств метал, виливки, поковки, комплектуючі вироби та ін .;
- центральна заводська вимірювальна лабораторія, яка спільно з цеховими лабораторіями здійснює контроль за станом і правильністю використання контрольно-вимірювального інструмента, приладів, пристосувань; група обліку і аналізу шлюбу;
- бюро технічного контролю (БКТ), яке виконує контроль продукції в цехах заводу.
Перераховані підрозділи підпорядковуються ОЖ заводу; в їх штат входять старші контролери, контрольні майстри і контролери.
Перед службою технічного контролю в ковальсько-штампувального цеху стоять наступні завдання:
- попередження появи масового шлюбу, що досягається своєчасним виявленням відхилень від технологічних і технічних умов і вилученням з виробництва зношених штампів, несправного інструменту, контрольних приладів та ін .;
- виявлення бракованих поковок, вилучення їх з основної маси придатних поковок, оформлення відповідної документації із зазначенням придатних і бракованих поковок і конкретних винуватців шлюбу;
- контроль за дотриманням встановлених припусків, контроль якості термічної обробки, якості поверхні і ін .;
- систематичний облік браку, аналіз причин його появи, здійснюваний на основі довгострокового збору даних в цеху і у споживача.
Служба ОТК забезпечує цілодобовий контроль ковальського виробництва на основних операціях, до яких відносяться: розбирання вихідного металу на мірні заготовки, нагрів, кування або штампування, термічна обробка, оздоблювальні операції, остаточне приймання поковок.
Ефективність технічного контролю залежить від правильності вибору його виду. Залежно від виконавця розрізняють технічний контроль співробітниками ВТК і контроль самими робітниками (самоконтроль). Самоконтроль, наприклад, при куванні полягає в перевірці якості виготовленої поковки самим ковалем. Ті робочі, яким довірено самоконтроль, мають особисте клеймо якості.
Технологічний процес виготовлення складних поковок може складатися з великої кількості операцій. У цьому випадку, щоб попередити виникнення остаточного шлюбу, технічний контроль здійснюють поетапно. Попередній контроль проводять з метою перевірки якості вихідного матеріалу для запобігання його обробки в разі виявлення дефектів. Проміжний міжопераційний контроль виконується найчастіше контролером ВТК, але іноді і персоналом цеху. Наприклад, відбраковування поковок з явними дефектами може виконуватися самими робітниками. Остаточний контроль є обов'язковою операцією при здачі готової продукції з цеху в цех або споживачеві. Прийняту або забраковану продукцію таврують відповідними клеймами і оформляють на неї необхідну документацію.
Залежно від типу виробництва і його характеру (масове, серійне, дослідне і ін.) Застосовують різні засоби контролю - механізовані і автоматизовані. В одиничному ж виробництві, наприклад, на ділянці кування деталі найчастіше виготовляють на універсальному обладнанні універсальним інструментом без використання спеціального оснащення. В умовах такого виробництва застосовують ручний контроль, який виконують універсальними методами з використанням універсального контрольно-вимірювального інструмента. Оснащення одиничного виробництва спеціальними контролюючими пристроями економічно недоцільно, до того ж кваліфікація контролерів повинна бути високою.
Безперервне вдосконалення організації контролю веде є кропіткої і трудомісткою операцією, однак більш економічно заздалегідь встановити придатність поковки для механічної обробки, ніж отримати шлюб після численних і дорогих операцій остаточної обробки.
При контролі геометричних розмірів необхідно, щоб базою для вимірювання служили такі точки поверхні поковки, які в подальшому будуть використані в якості баз для закріплення поковки на верстаті при її механічній обробці. Дана умова називають '' правилом єдності бази ". Поковки 4 (див. Рис. 9.5) кріплять на підставці 1 планкою за допомогою болта 3. Плита 6 є загальною поверхнею для штангенрейсмаса 5 і підставки з поковкою 4. Остання кріпиться на підставці своєї базової поверхнею 2, що є також базовою поверхнею при обробці поковки на металорізальному верстаті.
Мал. 9.5. Контроль геометричних розмірів на розмічальній плиті за допомогою штангенрейсмаса:
1 - підставка, 2 - базова поверхню, 3 - болт, 4 - кування, 5 - штангенрейсмас, 6 - плита
Висоту, ширину, довжину, а також діаметр поковки вимірюють лінійкою, штангенциркулем, звичайним кронциркулем або кронциркулем з секторної шкалою. Вибір вимірювального інструмента залежить від габаритних розмірів поковки і необхідної точності вимірювання. Контроль зазначених розмірів виконують граничними скобами, Пруткова шаблонами і гребінками. Для вимірювання товщини стінок поковок використовують кронціркулі з секторної шкалою (див. Рис. 5.12, б), штангенциркулі, а для контролю придатності деталі - граничні скоби і граничні кронціркулі.
Діаметри отворів вимірюють штангенциркулями і нутромірами. Придатність поковок визначають по отворах за допомогою граничних калібрів і шаблонів. Контроль поковок на вигин (кривизну) і викривлення поверхонь здійснюють на плиті шляхом вимірювання відстані від контрольних поверхонь поковки до поверхні плити. Викривлення круглої поковки визначають, перекочуючи її по плиті і вимірюючи прогин. Контроль викривлення виконують за допомогою профільних шаблонів.
Кутові розміри визначають універсальними кутомірами, Малков і контрольними шаблонами. Радіуси заокруглень між сусідніми поверхнями поковки перевіряють набором універсальних радісних шаблонів (від 1 до 15 мм), а також граничними шаблонами для вимірювання зовнішніх і внутрішніх радіусів заокруглень. Правильність взаємного розташування виступів і западин на поковки визначають або на плиті, або за допомогою штангенрейсмаса, або профільними і контурними шаблонами.
Поковки з відхиленнями розмірів, що перевищують допустимі, є дефектними. Ті з них, які можна виправити додаткової куванням, відправляють на усунення дефектів, інші бракують.
Контроль хімічного складу металу заготовок і поковок виконують внаслідок того, що хімічний склад впливає не тільки на експлуатаційні якості деталей, але і на режим їх обробки. Тому невідповідність хімічного складу металу заготовки встановленим вимогам, а також помилковий вибір марки сплаву є неприпустимими. Контроль хімічного складу сплаву виконують при прийманні надходить на завод металу, при прийманні поковок для найбільш відповідальних деталей, при дослідженні причин шлюбу, а також в тому випадку, коли приготовані для кування заготовки однакового розміру переміщалися або на них відсутній клеймо або бирка.
У ковальському виробництві для визначення хімічного складу металу широко застосовують хімічний аналіз в лабораторії і спектральний аналіз, а для визначення марки сплаву - іскровий метод.
Для проведення хімічного аналізу від використовуваних заготовок або поковок відбирають певну кількість стружки або маленькі шматочки металу і відправляють в лабораторію, де методами кількісного аналізу з високою точністю визначають хімічний склад сплаву. Точність визначення наявності сірки і фосфору, наприклад, досягає 0,004. . . 0,005%, вольфраму і нікелю - 0,04. . . 0,06%, інших елементів - 0,02. . . 0,04%. До недоліків хімічного аналізу відносяться велика тривалість і трудомісткість його проведення. Так, для визначення кількості вуглецю потрібно 5 хв, сірки або фосфору - 1ч, алюмінію - 2 ч, а титану - 3 ... 4 ч. Недоліком розглянутого методу є також необхідність відбору стружки, а отже, псування поковок. Внаслідок цього хімічний аналіз використовують при вибірковому контролі, аналізі шлюбу, точної повторному огляді (наприклад, в разі передчасної поломки деталі при експлуатації).
У порівнянні з хімічним спектральний аналіз є більш зручним, економічним і швидким. Цей метод менш точний, ніж хімічний аналіз, але дозволяє з достатнім наближенням відокремити одні марки сплавів від інших, причому контроль виконується дуже швидко і без псування готової поковки. Точність елементів досягає 0,3 ... 1%, а витрати часу становлять від 1 до 3 хв на один аналіз.
Спектральний аналіз заснований на розкладанні і дослідженні спектра електричної дуги або іскри, порушуємо штучно між мідним електродом і досліджуваним сплавом. Для виконання спектрального аналізу застосовують стаціонарний або найбільш зручний в умовах виробництва переносний стилоскоп (рис. 9.6). Електрична дуга виникає між перевіряється зразком 6 і дисковим електродом 5. Промінь світла від душ через призми 7, 11 і 12, лінзи 8, 10 і 2, а також преломляющие призми 3 і 4 потрапляє в окуляр 1, через який спостерігають і аналізують спектр. Колір і концентрація ліній останнього дозволяють за допомогою доданого до приладу атласу визначити присутність елемента і наближене процентне його зміст в сплаві. Стилоскоп масою 3 кг легко переносити за ручку 9; його продуктивність досягає 60. . . 100 аналізів на годину. Стилоскоп дозволяє проводити контрольні аналізи як дрібних, так і великих поковок, а також контролювати деталі безпосередньо на машинах без їх розбирання.
Мал. 9.6. Переносний стилоскоп:
1 - окуляр, 2, 8,10 - лінзи, 3, 4, 7, 11, 12 - призми, 5 - електрод, 6 - зразок, 9 - рукоятка
Ефективним способом визначення марки сплаву є іскровий метод. При його застосуванні марку сплаву встановлюють візуально по виду іскор, що утворюються під час абразивної обробки поковки шліфувальним кругом або бормашинкой (див. Рис. 3.4). Незважаючи на те що цей метод є досить наближеним, досвідчені контролери протягом 1 год визначають марку сплаву 600 ... 1000 зразків.
Руйнівні методи контролю дозволяють перевіряти якість поковок і деталей (на відсутність зовнішніх і внутрішніх дефектів) без порушення їх цілісності і можуть бути використані в суцільному контролі. До таких методів контролю відносяться рентгено-та гамма-дефектоскопія, а також ультразвукова, магнітна, капілярна та інші види дефектоскопії.
Рентгенодефектоскопія заснована на здатності рентгенівського випромінювання проходити через товщу матеріалу і поглинатися останнім в різній мірі залежно від його щільності. Випромінювання, джерелом якого є рентгенівська трубка, направляють через контрольовану поковки на чутливу фотопластинку або світиться екран. Якщо в поковки є дефектний місце (наприклад, тріщина), випромінювання, що проходить через нього, поглинається слабкіше, а фотоплівка засвічується сильніше. Регулюючи інтенсивність рентгенівського випромінювання, отримують зображення у вигляді рівного світлого фону в бездефектних місцях поковки і відмітної темного ділянки - в місці знаходження дефекту.